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各结构类型在景观构筑物中的应用

2021-12-22杨川配

四川水泥 2021年12期
关键词:构筑物木结构砌体

杨川配

(厦门政林市政绿化工程有限公司,福建 厦门 361000)

1 景观构筑物的内涵

景观构筑物价值主要体现在满足人们欣赏、通行、休憩、交流的需要,并且其本身也是景观环境的重要组成部分。相较于体量较大的景观建筑物,景观构筑物的体量更小,形态更灵活。构筑物按发展历史看,有古典和现代、中西之别,在中国古典园林里面主要是指除了植物、铺地、水体之外的景观建筑物[1],如亭、台、楼、阁、廊、桥、榭等,整体结构较为简单,以木结构和简易钢结构居多。景观构筑物的特点在于精美、灵巧和多样化,在实际项目设计中需要结合自然环境及人文景观统一构思(如图1)。此外,在设计的过程中需要对景观合理布局,尽量不破坏原有的自然风貌。整体来看,景观构筑物的类型多样,各具特色,包括休憩类、服务类、交通类、管理类、观赏类、娱乐活动类、市政工程类以及观演类等类型[2],其存在形式丰富多样,部分构筑物为单体结构,部分为群体组合结构,随着与自然景观的融合,成为整个环境中最具特色和吸引力的焦点区域,常常让人流连忘返。

图1 自然元素与人文元素结合的景观构筑物

构筑物在景观工程中应用价值体现在形式美学和使用功能两个方面。从形式美学角度讲,在园林景观设计中形式造型设计和自然环境相互搭配,实现自然景观和人造构筑物相融合统一,以此增强环境景观空间美感,体现出景观环境的建筑美、造型美和艺术美。在设计的过程中就需要对构筑物的结构类型、材料充分考虑加以选择,确保构筑物的造型和谐自然。从使用功能角度讲,场地中的构筑物要考虑其具有供欣赏、通行、休憩、交流、活动等功能,比如亭台楼阁除了考虑它的休憩、交流功能外,还要考虑其遮阴避雨的功能,因此设计中也需要注意不同类型材料、不同结构形式的应用。此外,需要把握好景观构筑物的体量空间感,避免巨大高差让人们感受到突兀感或者压抑感[3]。

2 景观构筑物结构设计的类型

在各种景观设计过程中,需要重视构筑物的结构设计与应用,如果设计图纸不规范、有错漏,将会影响景观效果,甚至会导致安全事故。当前我国的景观构筑物中使用的材料类型多样,根据建筑材料可以把结构分为多种结构类型,其中木结构、钢结构和混凝土结构常见,也包括砌体结构、混合结构。

2.1 木结构

这种结构在我国的建造结构中应用年代最为久远,主要是加工和处理木材,然后制作成木梁、木柱和木装饰构件,经过千百年的发展,木结构在我国建筑领域中具有重要地位,不论是市政景观还是居住区景观都可以见到以木结构为主的构筑物。

2.2 钢结构

这种构筑物把钢材作为关键结构构件,在景观工程中是主要结构类型之一,钢结构主要特征是硬度大,设计中需要对型钢、钢板、钢管等钢构材料制作成钢柱、钢梁等构件合理应用,之后由施工人员焊接或者使用螺栓固定,进而装配成型。

2.3 混凝土结构

混凝土是一种以水、砂、石、水泥按一定比例配置混合制作而成的混合材料。在当前的市政工程、建筑工程、公路桥梁等工程都得到广泛应用。景观工程中的混凝土结构一般体量规模较小,常用的有素混凝土与钢筋混凝土结构。

2.4 砌体结构

这种结构就是石砌体、砖砌体或者砌块砌体组成的结构,相较于钢结构与混凝土结构,在实际应用中可以就地取材,体现当地文化特色,并降低建安成本,因此在景观构筑物中应用也十分广泛。

3 如何在景观构筑物中应用不同的结构类型

景观构筑物常因其规模体量小、功能性不明显与结构受力体系单一化让人们容易忽略自身结构问题,甚至部分设计师过于追求造型的新奇,对结构受力安全重视不足或者由于结构知识缺乏,对结构原理、材料特点、施工营造思考不足,导致很多作品无法表达结构形态的美感,又不能顾及施工营造的便利性[4]。德国结构工程师约格·施莱希教授对景观构筑物有着自身的见解,他认为当建筑结构设计成扭曲形态,或者形式不合逻辑与自然规律,这样的设计不能得到大众欣赏和接受。

3.1 木结构在景观构筑物中的应用

木结构的主要优势在于天然和环保,主要对方木、圆木、半圆木、木板应用,从我国传统的园林建筑中可以发现,亭、台、楼、阁大多为梁柱式的木结构,比如木平台、木亭子、木廊架等。清明上河图中跨度较大的桥梁同样为木结构,这说明在历史悠久的园林设计中应用重型木结构较为深入。如今的重型木结构主要是将工程木或原木作为承重构件,形成大跨度梁柱结构。由于木材外露,能有效体现木材天然的色泽和美丽的花纹,因此在一些追求高尚、环保的构筑物中被广泛应用。木结构建筑在近几个世纪以来一直在欧美以及亚洲地区得到广泛的应用。从我国来看,会所、车站、会展中心、体育馆、茶餐厅、咖啡馆等跨度较大的公共构筑物以及廊架、门廊、休闲亭等景观小品应用较为普遍。此外,轻型木结构也在单层、多层构筑物等得到应用,比如在北美住宅中将规格定型木构件与屋盖系统、墙体、预制楼板装配结合,由此形成独特的结构形式。还有的木结构构筑物以钢筋混凝土或者砌体为基础,将木板材、规格材、其它工程木作为上部结构,形成复合结构,之后通过锚栓将基础结构与上部结构相连接固定,可以显著地提升抗震性能,目前在办公楼、商务会所以及别墅中也得到广泛应用,给人以自然、亲切、舒适的感觉,不过木结构也存在可塑性差、耐火性不足的问题。

3.2 钢结构

相较于其它材料,钢结构材料具有较强的造型能力以及可塑性。在景观构筑物中应用钢结构能够有效提升美感和品质,比如部分传统材料无法达到的造型及跨度,钢结构可以解决这一问题。目前门楼、亭廊、岗亭、栈桥、栏杆、雕塑都可以使用钢结构材料,以此体现出现代感。钢结构体系还具有绿色环保、节能减排的优势,钢构还可以和木材结合使用,很好地融入到周围景观环境中(如图2)。即使构筑物生命周期结束,一般不会直接成为建筑废弃物,而是可以循环利用拆除的钢结构及木材[5]。在景观构筑物或景观建筑中结构构件材料通常采用方管、圆管、工字钢、H 型钢、钢板等型材,并且在工厂加工完成后直接运往现场装配安装,节省现场制作的时间,缩短工期和降低现场污染,起到节能减排、保护环境的作用。当然,钢结构材料也有高温不稳定性以及耐腐蚀性较差的缺点。

图2 钢木结构构筑物融合于自然环境中

3.3 混凝土结构

在当下景观构筑物中混凝土结构应用最为广泛,主要用于道路、台阶、亭廊、围墙、景墙等构筑物。其中道路的混凝土基层普遍使用C25 以上强度的混凝土,非承载道路主要使用C15 强度素混凝土,如果遇到软土地基还需要验算考虑配筋采用钢筋混凝土结构。台阶基础若处在不冻土区域,一般使用素混凝土结构。亭廊、景墙要根据其高度、宽度、长度和厚度确定钢筋混凝土的屋面板、梁、柱及基础的尺寸规格。混凝土结构的主要优势在于耐火性、耐久性好,整体性能较强,不过也有自重大、施工工期长的缺点。

3.4 砌体结构

在景观构筑物中,砌体结构主要用于低矮的围墙、挡墙及树池、花坛、矮墙坐凳等景观小品,砌体结构的墙体通常还要根据其长度同时配合设计钢筋混凝土构造柱以增强构筑物的稳定性。砌体结构具有施工便捷、造价低廉等优势,不足之处在于强度偏低、体量偏大。目前主要材料有水泥砖、烧结砖、透水砖以及天然石块等砌体材料。

3.5 混合结构

在景观构筑物中,混合结构利用的方面较多,主要在景观亭、岗亭、景观廊架、景墙等被利用,其中景观亭及岗亭主要应用钢筋混凝土梁柱作为框架体系,再结合砌体结构制作成填充墙。景墙在景观廊架或景观亭中也对混凝土结构柱及混凝土基础利用,上部屋面或花架格栅采用木质结构、钢质结构的混合体系。通过钢构件和木构件以及混凝土构件的组合形成混合结构体系,这样比纯钢纯砼结构更具有耐久性、抗震性、造型多样性等优势,因此混合结构也被广泛应用于景观设计中,如图3。

图3 混合结构的入口景墙与休憩长廊

4 案例分析

福建某地区青年营地临近森林保护林区,当地盛产毛竹。接待大厅建筑通体采用竹木结构。设计人员将数十根竹子有序搭接,再通过麻绳缠绕,搭建起一个表演的舞台和一个简易的造型构筑物(如图4)。设计对场地景观空间的合理布局,到处可见有竹子和防腐木建造的亭子、连廊等构筑物。在青年营建设中,就地取材,对竹子、木材的性能优势充分发挥,将多种规格的竹木通过角钢、自攻螺钉、麻绳等连接固定,建造出许多精美的构筑物,为人们提供了游览、休憩的景观场所。

图4 竹木制作而成的构筑物

5 结束语

综上所述,构筑物的形式多样性和造型的丰富性,在一定程度上具备了实用价值和观赏价值,同时也具有很高的美学价值和艺术价值[1]。当前各类结构在景观构筑物的应用主是要考虑自然因素和人文因素,在景观构筑物当中,不同的结构体系其功能和性质都有差异,需要全面分析材料的性能和功能的需要,让造型给人以耳目一新的感觉,让使用功能给人以舒适体验感,这样才能进一步满足人们的审美需求。

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